[发明专利]适用于风电场并网点电压控制的无功控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种适用于风电场并网点电压控制的无功控制系统，所述系统包括调度系统，其特征在于：所述调度系统连接风电场自动电压控制系统，所述风电场自动电压控制系统分别连接风电场集中无功补偿装置、测量装置和风机数据采集与监视控制系统；所述风机数据采集与监视控制系统与风电场内具有无功调节能力的风机相连。 

2.如权利要求1所述的一种适用于风电场并网点电压控制的无功控制系统，其特征在于：所述风电场自动电压控制系统与所述调度系统交互所述调度系统下发的电压调度指令信息，根据调度需要所述风电场自动电压控制系统发送给所述调度系统风电场并网点电压、并网点无功功率以及各风机无功功率信息； 

所述风电场自动电压控制系统与所述测量装置交互包括所述测量装置发送给所述风电场自动电压控制系统的风电场并网点电压和无功功率的信息； 

所述风电场自动电压控制系统和所述风机数据采集与监视控制系统交互包括所述风电场自动电压控制系统发送给所述风机数据采集与监视控制系统各台可控风机的无功控制指令、所述风机数据采集与监视控制系统发送给所述风电场自动电压控制系统各台风机的运行状态和无功功率的信息； 

所述风电场自动电压控制系统与所述风电场集中无功补偿装置交互包括风电场自动电压控制系统发送给风电场集中所述无功补偿装置的无功控制指令、所述风电场集中无功补偿装置发送给风电场自动电压控制系统其运行状态和无功功率的信息； 

所述测量装置与所述风电场集中无功补偿装置交互包括测量装置发送给所述风电场集中无功补偿装置的风电场并网点电压的信息。 

3.如权利要求1或2所述的一种适用于风电场并网点电压控制的无功控制 系统的控制方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤： 

（1）根据风电场内各台风机的无功出力大小对风电场并网点电压灵敏度的排序，所述风电场自动电压控制系统按照灵敏度由大到小的顺序对风机的无功出力进行调节； 

（2）确定所述各台风机的无功是否可控； 

（3）根据所述步骤（2）所述确定的各台风机的无功可控状态，确定整个风电场的无功可控风机总数N_c，进而确定风电场内风机的可调无功总量的上下限； 

（4）将所述调度系统下发的风电场并网点目标电压U_ref与风电场并网点的实时电压U_meas进行比较，得到电压偏差值； 

（5）确定风电场需要进行调节的无功总量Q_reg，按照先所述风机后风电场集中无功补偿装置的无功分配策略对风电场需要进行调节的无功总量Q_reg进行分配。 

4.如权利要求3所述的一种适用于风电场并网点电压控制的无功控制系统的控制方法，其特征在于：确定所述灵敏度大小的过程为： 

根据潮流计算中P-Q分解法，在P-Q分解法中， 

ΔQ=-B*ΔV   (1) 

其中，B为风电场并网点及各台风机节点导纳矩阵的虚部，ΔQ为对应节点的无功功率变化量，ΔV为对应节点的电压变化量，对上式进行变化，得到 

ΔV=-B^-1*ΔQ   (2) 

通过确定-B^-1中与并网点母线对应的行中相对于各风机节点的各列数值，比较数值的大小，对应数值大的节点风机优先进行无功调节。 

5.如权利要求4所述的一种适用于风电场并网点电压控制的无功控制系统 的控制方法，其特征在于：所述步骤（2）中若所述各台风机的无功可控则置对应风机的无功控制标志位C_flag=1；若所述各台风机的无功不可控，则置对应风机的无功控制标志位C_flag=0；发生如下情况，即判断风机不可控，置C_flag=0，否则置C_flag=1； 

所述风机本身发出故障报警；或 

所述风机与风机数据采集与监视控制系统的通讯中断；或 

所述风机不能按照自动电压控制系统下发的无功指令进行控制。